Двигун Стірлінга – вчора, сьогодні, завтра

dvigatel stirlinga vchera segodnja zavtra rutvet 1 Двигун Стірлінга   вчора, сьогодні, завтраЗа півстоліття до появи першого працездатного двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) шотландський священик Роберт Стірлінг запатентував теплову машину під назвою “економайзер”. Ця подія відбулася у вересні 1816. Надалі даний винахід на честь свого автора отримало назву – двигун Стірлінга.На рубежі столетійНовий двигун став серйозним проривом в науці і техніці того часу. Він яскраво виділявся на тлі інших теплових машин, що цілком закономірно, адже двигун Стірлінга мав вищий коефіцієнт корисної дії (ККД), був надійним і безпечним. На основі розробок Стірлінга було створено багато модифікацій двигуна, які успішно застосовувалися до початку XX века.Резко змінило ситуацію поява ДВС. Теплові машини і двигун Стірлінга в тому числі, поступалися ДВС за питомою потужністю, а також по ряду інших показників. Це і стало вирішальним фактором у долі “економайзера” на рубежі XIX-XX веков.Об пристрій і принцип работиДвігатель Стірлінга – це теплова машина замкнутого циклу, причому теплова енергія їм не виробляється, а надходить від зовнішнього джерела. Ця конструктивна особливість і відрізняє його від інших двігателей.Прінціп дії двигуна Стірлінга досить простий. Вся робота виконується за рахунок розширення газу (повітря, гелію, водню) під дією температури. Конструктивно це виглядає наступним чином. Газ всередині камери під дією зовнішнього джерела тепла штовхає поршень-витіснювач, який знаходиться на одній осі з робочим поршнем. За рахунок кривошипно-шатунной схеми забезпечується рух поршнів і повернення їх у вихідне положення. При цьому нагріте повітря, проходячи через охолоджувальну камеру, опускається вніз.Существует кілька типів конструкцій теплових машин, які відносять до двигунів Стірлінга. Це альфа-, бета-і гамма-конфігурації. Разом з тим, розроблені і інші види двигунів Стірлінга, які не можна віднести ні до однієї з вищевказаних категорій.Достоінства і недостаткіК достоїнств двигунів Стірлінга слід віднести простоту конструкції, можливість використовувати різні джерела енергії, економічність, великий ресурс роботи. Що ж до недоліків, то це матеріаломісткість, габарити. Унаслідок використання зовнішніх джерел нагріву, частина енергії розсіюється на теплообмінниках, що знижує ККД. Для досягнення потужності, порівнянної з ДВС, необхідно використовувати не повітря, а гелій або водород.Наші дні і перспектівиДВС домінували практично все XX століття, але на рубежі століть, коли гостро стало питання економії ресурсів, науковці та розробники згадали про двигуни Стірлінга. У першу чергу, вони знайшли своє застосування в енергетиці. Приміром, в сонячних енергетичних установках.В наші дні звернули увагу на двигуни Стірлінга розробники підводних човнів. Також планується їх використовувати і в космонавтиці. Зокрема, в планах NASA зі створення населеної бази на Місяці, передбачається для живлення станції використовувати атомний реактор і електричні генератори, які будуть приводити в дію двигуни Стірлінга.


Category: Наука

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply